交易数据永久记录在区块中，区块可以被当作账本中的单页。 区块按时间组成一条线性序列，又称为区块链。 矿工不断处理新的交易到新的区块，并将其添加到区块链的末端。 随着区块被埋入区块链越深，它们就变得越难以改变或移除，这就产生了比特币的不可逆交易。

源码剖析

区块头类 CBlockHeader 和其派生区块类 CBlock 都定义在源文件 primitives/block.h 中，具体如下。

/** Nodes collect new transactions into a block, hash them into a hash tree,
 * and scan through nonce values to make the block's hash satisfy proof-of-work
 * requirements.  When they solve the proof-of-work, they broadcast the block
 * to everyone and the block is added to the block chain.  The first transaction
 * in the block is a special one that creates a new coin owned by the creator
 * of the block.
 */
class CBlockHeader
{
public:
    // header
    int32_t nVersion;
    uint256 hashPrevBlock;
    uint256 hashMerkleRoot;
    uint32_t nTime;
    uint32_t nBits;
    uint32_t nNonce;
    ...
};

class CBlock : public CBlockHeader
{
public:
    // network and disk
    std::vector<CTransaction> vtx;
    ...
};

节点把新交易收集到一个区块里，把它们散列至哈希树中，并扫描随机数值使区块哈希满足工作量证明要求。 当它们解决了工作量证明，它们将广播该区块到每个节点并把区块添加到区块链上。 区块里的首笔交易是特殊的（即创币交易 coinbase），它会创建一个属于该区块创建者的新币。 这个过程就是挖矿。

区块头共 80 个字节，由 6 个数据成员构成：

  1. nVersion 版本号，4 个字节 ，隨共识改变。 比如，当前区块大小提升过 2 次，从 250KB 到 750KB 再到 1000KB。
  2. nhashPrevBlock 前一个区块头的哈希，32 个字节，类似于单链表中节点的指针域。
  3. nMerkleRoot 默克尔树根哈希，32 个字节，用于校验交易数据，保证其一致性。
  4. nTime 创建时间，4 个字节，UNIX 时间戳，作为寻找区块的一个变量。
  5. nBits 难度对应值，4 个字节，从主网、测试网和回归测试网中的默认值可以看出，该值与难度呈反比。
  6. nNonce 随机数，4 个字节，通过递增来寻找满足要求的区块。 Nonce (Number used once / Number once)，在密码学中是一个只被使用一次的非重复随机数值。

区块体 vtx 由首笔创币交易和其余的 n 笔普通交易组成。

比特币区块类图：

bitcoin-block

参考链接